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《悬臂式挡土墙的土压力计算_钟幼兰.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、黑龙江水利科技1997年第3期悬臂式挡土墙的土压力计算钟幼兰孙艳春侯百君(黑龙江省水利水电勘测设计研究院)(省水利厅)〔摘要〕兰金方法适用于姗背坟土表面为水平或有坡度,有或无荷载情况和有限填土,分层填土及浸水等情况的土压力计算。〔关键词〕悬臂式挡土姗兰金理论土压力计算1兰金理论与L型的档土墙3几种情况的计算悬臂式挡土墙分立墙、趾板和踵板三3.1墙后填土水平情况的土压力计算,墙背呈,,,部分L型兰金理论比较适用而当墙后填土水平时(图2)墙体向前库伦理论在原则上不太适用;这是因为墙,倾斜或移动墙后将产生三角形塑性平衡,,背呈L型的悬臂式挡土墙其墙后填土中梭体按兰金理
2、论计算的主动土压力作用,,第二破裂面多数可以全部形成如图在墙踵垂直面AV上总土压力按下式计a。l():对于个别第二破裂面少部分受阻情算,,’。况如图1(b)中ab部分这部分填土将沿二一yH”g“5,合墙背滑动虽然这部分按兰金公式计算会:y;式中填土容重,5,产生一定误差但不会超过%故可忽略—;。H挡土墙的高度不计—~。甲一一填土的内摩擦角,,,,、,一‘~‘‘~一~1~2兰金理论的土压力计算条件总土压力一。·。’一一/‘作”用尹’,点J”、距墙一州底‘~高’,度~为/诊专3H一’~.2.1兰金方法计算的总土压力为墙踵垂32墙后填土有坡角i(i<叻的土压力。计算直
3、面上的总土压力,2.2兰金土压力公式中的计算高度H是墙后填土有坡角i时〔图3(a)〕挡土指墙踵处的垂直线的高度。墙上的土压力作用在墙踵垂直面AV上,2.3兰金方法适用于墙背填土表面为水【图3(b)〕土压力的作用高度为墙踵垂直。,面AV上的高度H平或有坡度(填土坡角‘<叻有或无荷载情况。土压力的合力按下式计算:收稿日期1997一7一21一40一,,,,,尸一l将均布荷载强度q变换为等效填土高度代丁,义1“Z也~1COS艺一eosi0521一eZ沪,,+习化osh。h。。(图5)即~冬然后按高度(H+h)二,水平分力E~Ecosi垂直分力凡~了。Esni。计算土压力
4、这时作用于墙顶处的土压力i。o。。。.强度尸~yhK一,k一、K33’’J-.一’一墙后填土为粘性土的土压力计算一一U“令y“,“~一一,当墙后回填粘性土时需考虑粘聚力作用在墙背深度h处土压力强度。C值对土压力的作用主动土压力强度按尸。。一y(h+h)瓦:下式计算作用于墙背上的土压力呈梯形分布,。一:cA总土压力按下式计算尸yhk而,,,,,,,,,,2’,。。1z一‘9(45一,E一qHk+贵yHko式中ka1“’--“苦2一一一,浸水挡土墙的土压力计算由上式可见粘性土的主动土压力由,两部分组成。上式右侧第一项取决于沪角,水工建筑物中的挡土墙多数在有水,,,,
5、填土容重y计算深度h土压力图形按三情况下运用填土中的地下水对土压力的:,,角形分布〔图4(a)〕第二项为粘聚力C因影响较大填料浸水后因受水的浮力作,,,,素造成它起到降低土压力(负值)的作用用主动土压力减少填料浸水后将对强,。,,[图4(b)〕沿深度呈矩形分布作用在墙度指标产生影响对砂性土影响不大但将、,。)有较大降低进上的这两部分图形叠加便得土压力图形使粘性土的强度指标印。,。。【图4(‘)〕在图4中在深度h内土压力为而增大土压力,,,3.负值由于土的抗拉强度很低稍有拉力5.1墙后填单一砂性土的土压力计算,,。当墙后填单一的砂性土时由于地下即会裂开可认为这部分
6、不产生拉力因此,h。水对沪角影响很小故可认为地下水位以在高度范围内挡土墙不受填土的拉压。上以下甲角相等,作用地下水位以上土压力计。。,令尸一,hk一:c一。算采用天然容重(湿容重)y地下水位以下瓦,。。采用浮容重yl见图6解出不受土压力作用高度h~在:地下水位处土压力强度l’。,成买pyh‘g(45一,一一署一诚一成在:墙底处土压力强度。在高度H一h内土压力呈三角形分‘。,l‘ZtgZ0一卫、P~(yh+yh)(45,。Z布总主动土压力E二粤yH瓦一Z2‘cH总土压力2+一、一。.,1112。‘。Z。。ol(P)h而2cH而乙一二犷Pn++Ptzc而抄乙2C23
7、.5.2墙后填单一粘性土的土压力计算一+导I,墙后填单一粘性土时地下水位以上.,,,,,.。__Lh二H一。息土比刀的作用点在一一不处强度指标往往取值高于地下水位以下强度O一,3.4填土面上有荷载作用的土压力计算指标如粘性土强度指标以等值等摩擦角乳,;当墙后填土表面有连续均布荷载作用表示则地下水位以上乳值大于地下水,,:,,时荷载将对墙背产生附加的土压力通常位以下外值这时地下水位以上土压力一41一y1;,。采用天然容重和件计算地下水位以下计算的第一破裂面边坡陡如图9即属填:,。。采用浮容重yl和件计算见图7土范围受限情况在这种情况下墙后土楔:,在地下水位处土压力
8、强度不一定沿理论计算的第
